文献类型： 中文期刊

作者： 齐燕妮 ¹ ; 李闻娟 ¹ ; 赵丽蓉 ² ; 李雯 ² ; 王利民 ¹ ; 谢亚萍 ¹ ; 赵玮 ¹ ; 党照 ¹ ; 张建平 ¹ ;

作者机构： 1.甘肃省农业科学院作物研究所

2.甘肃农业大学农学院/甘肃省干旱生境作物重点实验室/甘肃省作物遗传改良与种质资源创新重点实验室

关键词： 亚麻;CYP79基因家族;生氰糖苷;生物信息学;表达分析

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2023 年 49 卷 003 期

页码： 687-702

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： CYP79蛋白是生氰糖苷合成关键酶,但关于亚麻 CYP79基因的研究鲜有报道.本研究对包括亚麻在内的 9种作物的CYP79基因家族进行了鉴定,并分析了亚麻CYP79基因的序列特征、复制事件、共线性关系、系统进化、顺式作用元件及表达模式.结果表明,在亚麻、白亚麻、毛果杨、木薯、芝麻、高粱、大豆、葡萄及水稻中分别鉴定到9、9、3、2、5、7、6、16和4个CYP79家族成员;系统进化分析显示,CYP79基因的进化具有物种特异性;LuCYP79不均匀分布在 4 条染色体上,具有 1~3 个外显子,其启动子区含大量激素与逆境响应相关元件;共克隆到 8 个亚麻CYP79 基因的全长 DNA 序列及 5 个成员的全长 cDNA 序列;LuCYP79 蛋白序列长度为 282~565 aa,等电点为5.84~9.14,分子量为31.56~62.86 kD,均为亲水性蛋白,定位于内质网;共有5对基因发生复制事件,占全部基因的77.8%,全部经历了强烈的纯化选择,其中LuCYP79-1和LuCYP79-9在拟南芥和木薯中均具有同源基因.表达分析表明,LuCYP79家族成员具有组织特异性,且各成员在不同遗传背景下表达模式不同,其中LuCYP79-1、LuCYP79-7、LuCYP79-8和LuCYP79-9在4个品种中的表达差异显著.相关分析表明,50 d时的LuCYP79-1/LuCYP79-7与成熟亚麻籽中生氰糖苷含量呈极显著正相关,20 d时的LuCYP79-7/LuCYP79-8及(LuCYP79-7+LuCYP79-9)/LuCYP79-8分别与成熟亚麻籽中生氰糖苷含量呈极显著正相关,初步推测其可能是亚麻籽生氰糖苷合成的关键基因.研究结果对进一步阐明亚麻CYP79蛋白的功能具有积极意义,并为培育低生氰糖苷亚麻品种提供了理论参考.